[发明专利]具有低功率消耗的数字接口

说明书

本发明涉及一种数字输入/输出接口，以及一种使用这种接口的电信设备。

本发明有利地用于数字数据传送。例如，它可用于数字移动通信设备中将数字数据从基带处理器传送至模拟无线电收发信机。

这样一种数字输入/输出接口由US专利5,811,984已知。在该文献中说明的数字输入/输出接口包括由传输线连接的一个电流驱动器和一个电流接收器。电流驱动器这样配置，当数字信号施加给电流驱动器时它从电流接收器获得电流。电流接收器包括在输入节点经输入阻抗Z_in与传输线连接的一个电流转换元件，以及一个有源终端元件，该终端元件这样配置使调节该输入阻抗Z_in与传输线的特征阻抗相匹配。

该数字接口的缺点在于它是消耗功率的。因此，它可能在射频芯片的敏感波段产生高的干扰噪声。当它们工作时，这将使数字数据不可能传送至这种芯片。

本发明的一个目的在于提出一种数字输入/输出接口，该接口具有非常低的功率消耗并因此在射频芯片的敏感波段产生低的干扰噪声。

本发明的另一目的在于提出一种用于数字移动通信设备中的有效输入输出接口。

借助如权利要求1所述的输入/输出接口实现该目的。按照本发明，在电流接收器节点处的电压是小的并近似保持恒定。结果，如果接口以低电流工作，功率消耗非常低。在本发明的接口中，传输线的阻抗没有任何补偿。但考虑以在预期的应用中使用的数据速率，这并不是关键的(每秒几兆样本)。

在一个有利的实施例中，提出的接口具有一个差分结构。在这种差分结构中，取决于待传送的数据，在两个分支的一个中产生同样的电流。这导致较低的干扰噪声。

在另一个有利的实施例中，电流接收器包括一个电流源和一个被安排偏置所述电流反射镜电路的电流添加元件。这允许增加接口的速度。当接口具有差分结构时这特别有用，因为在这种情况下被断开的电流接收器的分支失去其偏置。

下面参照附图，借助说明性实施例更为详细地解释本发明，其中：

图1为示出在接口具有一个单结构时，本发明的接口的工作原理的简图，

图2为示出在接口具有对称结构时，本发明的接口的工作原理的简图，

图3为示出在接口具有差分结构时，本发明一个优选实施例的简图。

图1给出本发明接口的原理的示意性表示。该接口包括由传输线3连接的一个电流驱动器1和一个电流接收器2。电流驱动器1包括数据输入D-IN，一个用于发送恒定电流I1的电流源S1，一个用于在恒定电流I1上调制输入数据D-IN并用于在传输线3中产生调制电流IM的数据调制器MOD。电流接收器2包括一个电流-电压比较器COMP-S，该电流-电压比较器将输入电流IM与由恒定电流源S1’产生的并近似等于电流I1的参考电流I1’比较。

图2给出当该接口具有对称结构时，本发明接口的原理的另一示意性表示。在这种情况下，电流驱动器1具有两个分支B1和B2。分支B1直接与数据输入D-IN连接并包括一个数据调制器MOD1。分支B2经一个倒相器INV与数据输入端连接。它包括一个第二数据调制器MOD2。存在于数据调制器MOD1的输入端的数据D1相对于存在于电流调制器MOD2的输入端的数据D2倒相。数据D1和D2在由电流源S2和S3提供的恒定电流I2上调制。传输线3包括两条导线3-1和3-2。数据调制器MOD1的输出端与导线3-2连接。数据调制器MOD2的输出端与导线3-1连接。在接收机一侧，两个输入电流被传输至电流-电压比较器COMP-D。比较的结果给出所接收的数据。

图3给出当接口具有一种差分结构时的本发明优选实施例的一个实例。在该实施例中电流源S2包括一个电流源IREFT和一个电流反射镜M1。该电流反射镜M1包括两个P-MOS晶体管MP1和MP2。每个数据调制器MOD1和MOD2分别包括一个P-MOS晶体管MP3和MP4。这些晶体管的漏极与晶体管MP2的源极连接。晶体管MP3的源极经电阻器R3与导线3-1连接，晶体管MP4的源极经电阻器R4与导线3-2连接。数据输入端D-IN经3个数据倒相器INV1，INV2和INV3，以及电阻器R5与晶体管MP3的栅极连接。它同样经两个倒相器INV1和INV4，以及电阻器R6与晶体管MP4的栅极连接。倒相器INV1，INV2，INV3和INV4同样具有放大功能。晶体管MP3和MP4同样经电容器C1彼此相互连接。电阻器R5和R6和电容器C1具有滤波功能。